(57)【要約】【課題】熱交換器から落下した霜や結露水を底フレーム２６の外側へ適切に排出し、アイスアップ現象の発生等を防止することができる空気調和装置の室外機を提供する。【解決手段】底フレーム２６と、この底フレーム２６の外縁部の上方に配置された熱交換器１３とを備えている空気調和装置１の室外機２であって、前記底フレーム２６の外縁部の上面であって、前記熱交換器１３の少なくとも外側面１３ａの下方には、水平方向の外側ほど低位となる傾斜状の排水面４７が形成されている。【選択図】      図４
2013050265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底フレーム（２６）と、この底フレーム（２６）の外縁部の上方に配置された熱交換器（１３）とを備えている空気調和装置の室外機であって、
前記底フレーム（２６）の外縁部の上面であって、前記熱交換器（１３）の少なくとも外側面（１３ａ）の下方には、水平方向の外側ほど低位となる傾斜状の排水面（４７）が形成されていることを特徴とする空気調和装置の室外機。
【請求項２】
前記底フレーム（２６）が合成樹脂製である請求項１に記載の空気調和装置の室外機。
【請求項３】
前記排水面（４７）は、前記熱交換器（１３）の内外方向の幅（ｗ）全体を含む範囲に形成されている請求項１又は２に記載の空気調和装置の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和装置の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、四路切換弁によって冷媒の流れを切り替えることで冷房運転と暖房運転とを行うことが可能な空気調和装置が知られている。この空気調和装置によって外気温度が低い環境下で暖房運転を行うと、室外機の熱交換器に霜が付着してしまうことがある。このような霜の付着は熱交換効率の悪化を招くため、空気調和装置には、通常、霜を除去するためのデフロスト機能が備わっている。
【０００３】
デフロスト機能の１つとして逆サイクルデフロスト運転があり、これは室外機の熱交換器のフィン等の温度が所定温度となったときに、四路切換弁を切り換えることによって一時的に室内側を冷房運転とし、室外機の熱交換器に高温高圧のガス状冷媒を供給することで霜を溶解・除去する方法である。
しかし、このデフロスト運転で溶解された霜が適切に室外機から排出されないと、再び凍結してしまい、室外機の底フレームに形成されたドレン穴や排水溝を塞いでしまう恐れがある。
【０００４】
そこで、下記の特許文献１には、溶解された霜を確実に室外機から排出するために、熱交換器が載置される底板に、その熱交換器に沿って導水路形成壁を立ち上げ形成するとともに、この導水路形成壁にて形成される導水路内に、ドレン排水穴と、このドレン排水穴まで連続する下向きの傾斜面とを設けた室外機が開示されている。この室外機によれば、除霜運転等によって熱交換器から滴下するドレン水の流速が導水路の傾斜によってドレン排水穴に至るまで落ちることがなく、排水経路を集中化することができ、ドレン排水穴に至る途中でドレン水が凍結するのを防止することができる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５４０６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、空気調和装置がデフロスト運転を行ったとしても、熱交換器に付着した霜は必ずしも完全に溶けるわけではなく、熱交換器に触れている部分のみが溶け、シャーベット状になったまま熱交換器の下側に落下する場合がある。熱交換器の下側に落下したシャーベット状の霜は導水路に流されることはなく、通常の暖房運転に戻ったときに再び凍結してしまう可能性が高くなる。そして、通常の暖房運転と除霜運転とが繰り返し行われることにより、熱交換器の下側に落下しかつ凍結した霜が次第に堆積し、上方へ向けて成長する「アイスアップ」現象が生じる。このようなアイスアップ現象は、熱交換効率の悪化や熱交換器の故障の原因になるため、好ましくない。
【０００７】
本発明は、熱交換器から落下した霜や結露水を底フレームの外側へ適切に排出し、アイスアップ現象の発生等を防止することができる空気調和装置の室外機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る空気調和装置の室外機は、底フレームと、この底フレームの外縁部の上方に配置された熱交換器とを備えている空気調和装置の室外機であって、
前記底フレームの外縁部の上面であって、前記熱交換器の少なくとも外側面の下方には、水平方向の外側ほど低位となる傾斜状の排水面が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
上記構成の室外機によれば、熱交換器の外側面に付着した霜は、デフロスト運転等により溶解されると、底フレームに形成された排水面上に落下する。排水面は、水平方向の外側ほど低位となるように傾斜しているので、溶解された霜は排水面を流れ、底フレームの外側へ排出される。これによって霜等が底フレーム上に蓄積されることが無く、アイスアップ現象の発生を防止することができる。また、熱交換器に付着した霜だけでなく、通常の結露水も排水面上に落下することによって底フレームの外側に排出されるため、底フレーム上に溜まってしまうことはほとんどない。
【００１０】
前記底フレームは合成樹脂製であることが好ましい。
このような構成によって、金型成形により容易に底フレームに排水面を形成することができる。ただし、底フレームは金属製であってもよく、例えば金属板のプレス加工や折り曲げ加工等によって形成されてもよい。
【００１１】
前記排水面は、前記熱交換器の内外方向の幅全体を含む範囲に形成されていることが好ましい。
このような構成によって、熱交換器から落下した霜や結露水を確実に底フレームの外側に排出することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、熱交換器から落下した霜や結露水を底フレームの外側へ適切に排出し、アイスアップ現象の発生等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る室外機を有する空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
【図２】図１に示される室外機の外観を示す斜視図である。
【図３】図２に示される室外機の内部の平面図である。
【図４】図２に示される室外機の底フレームの一部を示す概略的な側面断面図である。
【図５】底フレームに対する支柱の取付構造を示す平面断面図である。
【図６】底フレームに対する圧縮機の取付構造を示す側面断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態における室外機の底フレームの一部を示す概略的な側面断面図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における底フレームに対する内蔵部品の取付構造を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る室外機を有する空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。
空気調和装置１は、例えばビル用のマルチタイプの空気調和装置であり、１つ又は複数の室外機２に対して複数の室内機３が並列に接続され、冷媒が流通できるように、冷媒回路１０が形成されている。
【００１５】
室外機２には、圧縮機１１、四路切換弁１２、室外熱交換器１３、室外膨張弁１４、及び送風機２３等が設けられている。また、室内機３には、室内膨張弁１５および室内熱交換器１６等が設けられている。四路切換弁１２と室内熱交換器１６とはガス側冷媒連絡配管１７ａにより接続され、室外膨張弁１４と室内膨張弁１５とは液側冷媒連絡配管１７ｂにより接続されている。室外機２の内部冷媒回路の端末部には、ガス側閉鎖弁１８と液側閉鎖弁１９とが設けられている。ガス側閉鎖弁１８は四路切換弁１２側に配置されており、液側閉鎖弁１９は室外膨張弁１４側に配置されている。ガス側閉鎖弁１８にはガス側冷媒連絡配管１７ａが接続され、液側閉鎖弁１９には液側冷媒連絡配管１７ｂが接続される。
【００１６】
上記構成の空気調和装置１において、冷房運転を行う場合には、四路切換弁１２が図１において実線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、四路切換弁１２を介して室外熱交換器１３に流入し、送風機２３の作動により室外空気と熱交換して凝縮・液化する。液化した冷媒は、全開状態の室外膨張弁１４を通過し、液側冷媒連絡配管１７ｂを通って各室内機３に流入する。室内機３において、冷媒は、室内膨張弁１５で所定の低圧に減圧され、さらに室内熱交換器１６で室内空気と熱交換して蒸発する。そして、冷媒の蒸発によって冷却された室内空気は、図示しない室内ファンによって室内に吹き出され、当該室内を冷房する。また、室内熱交換器１６で蒸発して気化した冷媒は、ガス側冷媒連絡配管１７ａを通って室外機２に戻り、圧縮機１１に吸い込まれる。
【００１７】
他方、暖房運転を行う場合には、四路切換弁１２が図１において破線で示す状態に保持される。圧縮機１１から吐出された高温高圧のガス状冷媒は、四路切換弁１２を介して各室内機３の室内熱交換器１６に流入し、室内空気と熱交換して凝縮・液化する。冷媒の凝縮によって加熱された室内空気は、室内ファンによって室内に吹き出され、当該室内を暖房する。室内熱交換器１６において液化した冷媒は、全開状態の室内膨張弁１５から液側冷媒連絡配管１７ｂを通って室外機２に戻る。室外機２に戻った冷媒は、室外膨張弁１４で所定の低圧に減圧され、さらに室外熱交換器１３で室外空気と熱交換して蒸発する。そして、室外熱交換器１３で蒸発して気化した冷媒は、四路切換弁１２を介して圧縮機１１に吸い込まれる。
【００１８】
また、本実施の形態の空気調和装置１は、逆サイクルデフロスト運転を行うことができる。この逆サイクルデフロスト運転は、暖房運転中に室外熱交換器１３に付着した霜を取り除くための運転であり、次のように行われる。
暖房運転中、室外熱交換器１３のフィンの温度や室外の気温が所定の温度になると、室内機のファンが停止されるとともに圧縮機１１の運転周波数が下げられる。その後、四路切換弁１２によって冷媒の流れが反転されるとともに、室外機２の送風機２３が停止される。そして、圧縮機１１の運転周波数が再び上げられることによって、室内熱交換器１６が蒸発器として作用し、室外熱交換器１３が凝縮器として作用し、室外熱交換器１３に供給された高温高圧のガス状冷媒により、室外熱交換器１３に付着した霜が溶解される。
【００１９】
図２は、図１に示される空気調和装置の室外機の外観を示す斜視図、図３は、図２に示される室外機の内部の平面図である。
本実施の形態の室外機２は、室外機本体５と、この室外機本体５に内蔵された室外熱交換器１３、圧縮機１１、四路切換弁１２等の冷媒回路１０を構成する機器と、室外機本体５の上部に設けられた送風機２３等を備えている。
【００２０】
室外機本体５は、略直方体形状に形成されており、底フレーム２６、支柱２７、横梁２８、側面パネル２９等を有している。底フレーム２６は、図３に示されるように平面視で四角形状に形成されている。また、本実施の形態の底フレーム２６は、合成樹脂材により形成されている。支柱２７は、上下方向に長い長尺部材からなり、底フレーム２６の４隅に取り付けられている。また、図２に示されるように、支柱２７の上端部は横梁２８により連結されている。横梁２８には、送風機２３と、この送風機２３を囲うベルマウス３０とが取り付けられている。
【００２１】
室外熱交換器１３は、クロスフィンコイル式であり、アルミニウム製の多数のフィンを伝熱管が水平に貫通し、冷媒が伝熱管を流れる間に空気と熱交換を行う。室外熱交換器１３は、図３に示されるように、室外機本体５の１つの角部５Ａを除いた４つの側面に沿うように略四角形状に屈曲されている。具体的に、室外熱交換器１３は、室外機本体５の前側の側面（前面）に沿う前熱交換部３２と、左側の側面に沿う左熱交換部３３と、後側の側面（後面）に沿う後熱交換部３４と、右側の側面に沿う右熱交換部３５とを有している。そして、前熱交換部３２と左熱交換部３３との間、左熱交換部３３と後熱交換部３４との間、及び後熱交換部３４と右熱交換部３５との間が略９０度に屈曲されている。そして、前熱交換部３２の右端部３２ａと右熱交換部３５の前端部３５ａとの間が開口部３６とされている。
【００２２】
室外熱交換器１３が配置されていない室外機本体５の１つの角部５Ａには、圧縮機１１や四路切換弁１２、閉鎖弁１８，１９、電装品ユニット３８等が収容される機械室３９が形成されている。この機械室３９は、仕切り壁４０によって室外熱交換器１３が配置される熱交換室４１と区画されている。仕切り壁４０は、室外熱交換器１３の１の側端部３２ａと他の側端部３５ａとの間に架設され、室外機本体５の上下方向の高さにわたって設けられている。また、室外機本体５は、室外熱交換器１３の１の側端部３２ａと支柱２７との間、及びこの支柱２７と室外熱交換器１３の他の側端部３５ａとの間に側面パネル２９を着脱可能に備えており、この側面パネル２９によって開口部３６が閉鎖されている。なお、図示はしていないが、室外熱交換器１３が配置された室外機本体５の側面には、空気の流通が可能な格子状の枠やパネルが取り付けられていてもよい。
【００２３】
本実施の形態の室外機２は、図２に示されるように、送風機２３を作動させることによって室外機本体５の側面パネル２９を除く４つの側面から空気を吸い込み、室外熱交換器１３を通過させた後に当該空気を室外機本体５の上面から上方へ吹き出すように構成されている。仕切り壁４０（図３）によって区画された熱交換室４１は、室外機本体５の上下方向の高さ全体にわたって形成されているため、室外熱交換器１３における空気の流通面積を広く確保することができ、熱交換効率を高めることが可能となっている。また、室外機２は、側面パネル２９を取り外すことによって開口部３６を露出させることができ、この開口部３６を介して機械室３９内の圧縮機１１等の機器のメンテナンスや交換を行うことができる。
【００２４】
図４は、図２に示される室外機の底フレームの一部を示す概略的な側面断面図（図３におけるIV−IV矢視断面図）である。底フレーム２６は、上壁部４４と、この上面部の周囲に配置された側壁部４５と、上壁部４４の下面と側壁部４５の内面との間に格子状等に配置された複数のリブ４６と、を備えている。上壁部４４の上面には、圧縮機１１や室外熱交換器１３等の機器が載置される（図３参照）。図４には、室外熱交換器１３を通過する空気の流れを白抜き矢印で示している。
【００２５】
図３及び図４に示されるように、底フレーム２６の上壁部４４は、室外熱交換器１３の下方に位置する外縁部の上面が、水平方向の外側ほど低位となるように傾斜する傾斜面（排水面）４７に形成されている。なお、図３においては理解を容易にするために傾斜面４７の領域に点線のハッチングを付している。この傾斜面４７は、室外熱交換器１３の内外方向の幅Ｗ全体にわたる範囲で形成されている。また、本実施の形態の底フレーム２６は、室外熱交換器１３の両側端部３２ａ，３５ａの下方と、屈曲部分の下方とには傾斜面４７が形成されておらず、水平な面とされており、この部分は室外熱交換器１３を支持するための支持部４８として用いられている。
【００２６】
前述したように本実施の形態の空気調和装置１は、逆サイクルデフロスト運転が可能であり、この逆サイクルデフロスト運転によって室外熱交換器１３に付着した霜が溶解され、自重によって室外熱交換器１３から下方に落下する。そして、溶解された霜は底フレーム２６に形成された傾斜面４７上に落下し、この傾斜面４７を流れて底フレーム２６の外側に排出される。したがって、本実施の形態の室外機２においては、室外熱交換器１３から落下した霜等が底フレーム２６上に蓄積されるアイスアップ現象（図４に２点鎖線Ｋで示す）が生じることはほとんど無く、室外熱交換器１３に対する霜の付着を確実に防止し、熱交換効率の悪化を防止することができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、傾斜面４７が室外熱交換器１３の内外方向の幅Ｗ全体にわたる範囲で形成されているので、溶解された霜等を確実に傾斜面４７上に落下させて底フレーム２６外へ排出することができる。また、デフロスト運転によって溶解された霜だけでなく、通常の暖房運転によって室外熱交換器１３に付着した結露水も傾斜面４７上に落下し、この傾斜面４７上を流れて底フレーム２６外に排出されるようになっている。
【００２８】
なお、底フレーム２６の傾斜面４７の傾斜角度は、溶解された霜や結露水を底フレーム２６から排出できる程度に設定され、例えば、水平に対して３０°〜４５°の角度に設定することができる。
【００２９】
図５は、底フレーム２６に対する支柱２７の取付構造を示す平面断面図である。底フレーム２６の角部を挟む両側壁部４５には、上下方向に延びる凹溝４９が形成されている。そして、両凹溝４９の間には、略Ｌ字形状のガイド凸条５０が形成されている。このガイド凸条５０は、底フレーム２６の側壁部４５の外側面４５ａよりもやや内側に配置されている。
【００３０】
一方、支柱２７は、ガイド凸条５０と凹溝４９とに沿った形状に形成され、このガイド凸条５０及び凹溝４９に嵌合されている。具体的に、支柱２７は、ガイド凸条５０に略沿ったＬ字形状の屈曲部５１と、この屈曲部５１の両側部から凹溝４９内に入り込むように屈曲する嵌合部５２とを備えており、屈曲部５１及び嵌合部５２がガイド凸条５０及び凹溝４９に上方から差し込まれている。
【００３１】
支柱２７は、取付ボルト５３及び取付ナット５４によって底フレーム２６に固定されている。取付ナット５４は、金属製の裏当て板５６に溶接等により固定されている。この裏当て板５６は、平面視で略Ｌ字形状に形成され、２つの凹溝４９の裏面（内面）に跨って配置されている。そして、支柱２７の嵌合部５２と底フレーム２６の凹溝４９とに貫通された取付ボルト５３を裏当て板５６に固定された取付ナット５４に螺合させることによって、支柱２７が底フレーム２６に固定されている。
【００３２】
底フレーム２６に支柱２７を固定する際、支柱２７の屈曲部５１及び嵌合部５２を底フレーム２６のガイド凸条５０及び凹溝４９に嵌合させることによって底フレーム２６に支柱２７を仮止めすることができる。これにより、底フレーム２６に対する支柱２７の固定作業を省力化することが可能となっている。なお、取付ナット５４は、必ずしも裏当て板５６に固定されていなくてもよく、裏当て板５６とは別体とされていてもよい。また、取付ナット５４を省略し、裏当て板５６に対して取付ボルト５３を螺合させる雌ねじを形成してもよい。裏当て板５６は、２つの凹溝４９のそれぞれに対応して１つずつ設けられてもよい。また、裏当て板５６を省略し、取付ナット５４を凹溝４９の裏面側にインサート成形等によって埋設してもよい。
【００３３】
図２及び図３に示されるように、支柱２７の外側面や側面パネル２９の外側面は、底フレーム２６の側壁部４５の外側面４５ａよりもやや内側に入り込んだ位置に配置されている。そのため、室外機２の運搬時、例えば、室外機２をエレベータ等に搬入する際に、エレベータの壁面等に底フレーム２６が接触したとしても、支柱２７や側面パネル２９が接触することはほとんどない。そのため、支柱２７や側面パネル２９の塗装の剥がれ等を防止することができる。また、底フレーム２６は合成樹脂材により形成されているので、接触した壁面等を損傷させてしまうこともほとんどない。
【００３４】
図６は、底フレームに対する圧縮機の取付構造を示す側面断面図である。底フレーム２６の上壁部４４には圧縮機１１が載置され、固定ボルト５９及び固定ナット６０によって固定されている。前述したように本実施の形態の底フレーム２６は合成樹脂製であるため、金属製の底フレームと比較して剛性が低く、圧縮機１１のような重量の大きな機器を支持するための支持強度も低くなる。そこで、本実施の形態では、底フレーム２６の上壁部４４の下面に金属製の裏当て板６１を設け、この裏当て板６１と圧縮機１１とによって上壁部４４を挟持し、圧縮機１１のフランジ部６２と上壁部４４と裏当て板６１とを固定ボルト５９及び固定ナット６０によって連結している。これにより、圧縮機１１の支持強度を高めることができる。なお、圧縮機１１に限らず底フレーム２６上に載置される他の部品についても同様の形態で固定することができる。
【００３５】
図７は、本発明の第２の実施の形態における室外機の底フレームの一部を示す概略的な側面断面図である。
本実施の形態では、底フレーム２６に形成された傾斜面（排水面）４７が、室外熱交換器１３の内外方向の幅Ｗ全体にわたる範囲ではなく、室外熱交換器１３の外側面１３ａの下方域を含む範囲（内側面１３ｂよりも水平方向外側の範囲）に形成されている。したがって、本実施形態では、特に室外熱交換器１３の外側面１３ａに付着した霜や結露水が落下したときに傾斜面４７によって好適に底フレーム外へ排出することができる。
【００３６】
本実施の形態の室外機２においては、白抜き矢印で示すように、室外機２の外側から内側へ空気が通過するため、空気が最初に触れる室外熱交換器１３の外側面１３ａにおいて結露水や霜が発生しやすくなる。そのため、この室外熱交換器１３の外側面１３ａの下方域に傾斜面４７が形成されていることによって、溶解された霜や結露水をほぼ確実に排出することができ、アイスアップ現象（２点鎖線Ｋで示す）も好適に防止することができる。
【００３７】
図８は、本発明の第３の実施の形態における底フレームに対する圧縮機の取付構造を示す側面断面図である。
本実施の形態では、底フレーム２６の上壁部４４上に金属製の敷き板６５が設けられ、この敷き板６５の上面に圧縮機１１が載置されるとともに、圧縮機１１のフランジ部６２、敷き板６５、上壁部４４、及び裏当て板６１が固定ボルト５９及び固定ナット６０によって連結されている。このように、敷き板６５と裏当て板６１とによって上壁部４４を挟み込むことによって圧縮機１１の支持強度をより高めることができる。この敷き板６５は、機械室３９（図３参照）の全範囲に設けてもよいし、底フレーム２６の上壁部４４の全範囲に設けてもよい。
【００３８】
本発明は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、室外熱交換器１３が室外機本体５の４つの側面に沿って設けられていたが、これに限定されず、室外機本体５の１つ〜３つの側面に沿って設けられていてもよい。この場合、室外熱交換器１３の配置に合わせて底フレーム２６の傾斜面（排水面）４７を形成することができる。
【００３９】
また、上記実施の形態では、室外熱交換器１３の側端部３２ａ，３５ａの下方及び屈曲部分の下方には傾斜面４７が形成されていないが、これらの箇所にも傾斜面４７が形成されていてもよい。また、傾斜面４７は、底フレーム２６の外縁部の全周に形成されていてもよい。
底フレーム２６は、合成樹脂製に限らず金属製（板金製）であってもよい。
【００４０】
上記実施の形態においては、上吹き型の室外機２に対して本発明を適用した例を説明したが、横吹き型の室外機にも本発明を適用することができる。
また、上記実施の形態の室外機２は、逆サイクルデフロスト運転によって霜を溶解させていたが、これに限らず正サイクルデフロスト運転によって霜を溶解させてもよいし、室外熱交換器１３を振動させることによって霜を落下させる構成であってもよい。また、本発明は、デフロスト機能を備えていない室外機２にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  空気調和装置
２  室外機
１３  室外熱交換器
１３ａ  外側面
２６  底フレーム
４７  傾斜面（排水面）
【図１】
2013050265.tif 000003
【図２】
2013050265.tif 000004
【図３】
2013050265.tif 000005
【図４】
2013050265.tif 000006
【図５】
2013050265.tif 000007
【図６】
2013050265.tif 000008
【図７】
2013050265.tif 000009
【図８】
2013050265.tif 000010